《選修四第一節(jié)原電池》說課

一、課標(biāo)分析

新課程標(biāo)準(zhǔn)對電極電勢等概念不做要求，在理論方面降低了知識的難度，因此在教學(xué)中只需借助氧化還原理論和金屬活動順序，以及物理學(xué)中的電學(xué)知識，對有關(guān)問題進(jìn)行定性介紹和分析。

二、教材分析

《化學(xué)反應(yīng)原理》第一章著重研究了化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系，而第四章電化學(xué)基礎(chǔ)著重研究化學(xué)反應(yīng)與電能的關(guān)系，二者都屬于熱力學(xué)研究范疇。原電池作為電化學(xué)的基礎(chǔ)，利用其原理可制成多種電池，另一個重要意義是從本質(zhì)上弄清金屬的腐蝕，找到金屬防護的方法。

三、教學(xué)重點和教學(xué)難點

重點：進(jìn)一步了解原電池的工作原理，能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)方程式和電池反應(yīng)方程式

難點：原電池的工作原理。

四、三維目標(biāo)

知識與技能目標(biāo)：進(jìn)一步了解原電池的工作原理，寫出電極反應(yīng)方程式。

過程與方法目標(biāo)：（1）通過原電池實驗的觀察和分析，體會化學(xué)反應(yīng)原理的形成過程；（2）通過原電池實驗的探究，掌握解決問題的方法。

情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：（1）通過學(xué)習(xí)原電池聯(lián)系社會、生活與實踐，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；（2）通過課堂探究活動，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，以及與人合作、交流的能力。

五、教學(xué)內(nèi)容的處理

在處理教學(xué)內(nèi)容時，把教學(xué)內(nèi)容分為以下幾個步驟：（1）在必修2“化學(xué)能與電能”的基礎(chǔ)上進(jìn)一步介紹原電池的組成和原理；（2）學(xué)生討論且設(shè)計實驗方案；（3）學(xué)生討論并歸納總結(jié)出原電池中鹽橋的重要性及其作用。

思路：引入新課（實驗引入）、學(xué)生討論分析、實驗演示、多媒體演示分析、歸納總結(jié)、反饋檢測、課堂小結(jié)。

六、教學(xué)方法和教學(xué)手段的選擇

教學(xué)方法：實驗探究式教學(xué)法。

教學(xué)策略：采用學(xué)生“自主—合作—探究”的學(xué)習(xí)模式。

教學(xué)手段：利用多媒體輔助教學(xué)，如演示原電池鹽橋中離子的移動方向，使學(xué)生更直觀地掌握化學(xué)原理。

七、學(xué)法指導(dǎo)

合作探究法、教師直接演示法、多媒體演示法。

八、教學(xué)過程分析

（一）復(fù)習(xí)

1.請大家回憶，原電池是怎樣進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化的？

2.原電池的形成是有條件的，大家還記得是什么條件？

（二）練習(xí)

請根據(jù)這幅圖片，解釋外電路電子流向、溶液中離子流向，寫出該原電池的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。

（三）學(xué)生動手練習(xí)

1.探究問題：探究鋅—銅—硫酸銅溶液原電池。

（1）總的離子反應(yīng)方程式

Zn電極是 極，其電極反應(yīng)為 ，該反應(yīng)是 反應(yīng)（填氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)）；

Cu電極是 極，其電極反應(yīng)為 ，該反應(yīng)是 反應(yīng)（填氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)）。

（2）若電流計接入，預(yù)測該原電池反應(yīng)現(xiàn)象是什么？

（3）請同學(xué)們動手進(jìn)行上述實驗，觀察現(xiàn)象，并解釋原因（請注意導(dǎo)線的正負(fù)極連接以及小組合作：實驗員、觀察員、記錄員、官方發(fā)言人）。

2.學(xué)生活動

（1）實施方案。

（2）描述實驗現(xiàn)象：（都有電流，但不穩(wěn)定；兩個電極上都有紅色物質(zhì)生成）隨著實驗時間的延續(xù)，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度逐漸減小，最終沒有電流通過，同時鋅片表面逐漸被銅覆蓋。

分析（學(xué)生或老師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行）：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，在反應(yīng)一段時間后，不可避免溶液中的銅離子在鋅片表面直接還原，一旦有少量的銅在鋅片表面析出，就在鋅表面構(gòu)成了原電池，進(jìn)一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強度減弱（濃度降低也能使電流強度減弱）。

假設(shè)問題：這樣的原電池能不能用來做電源？

過渡：如何才能使我們剛才設(shè)計的原電池產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流呢？

提示：從不穩(wěn)定因素著手（銅離子與鋅片接觸），作為原電池，其功能就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，上述實驗中在負(fù)極上的變化趨勢影響了供電效率，是否可以設(shè)法阻止溶液中的銅離子在負(fù)極鋅片上被還原？

（留給學(xué)生足夠的時間讓他們小組之間討論，找到問題的原因。）

（3）交流原因，找到改進(jìn)設(shè)想：將銅離子與鋅分開。

提示根據(jù)原電池的形成條件：小組之間交流，選擇合理的方案：

①若是導(dǎo)線，形成原電池時，在兩極形成電荷堆積，導(dǎo)線上也會出現(xiàn)電子堆積，電阻致使電子不能暢通定向移動，無法形成持續(xù)穩(wěn)定地電流；

②若是電解質(zhì)溶液，外電路的電子定向移動，內(nèi)電路離子也定向移動，構(gòu)成一個內(nèi)外循環(huán)的通路，就可以得到持續(xù)穩(wěn)定的電流。

（4）論證實驗可行性。

（5）實驗，描述現(xiàn)象。

（6）寫出兩個半電池反應(yīng)的電極方程式及總方程式：

（7）嘗試讓學(xué)生解釋鹽橋的作用（鹽橋：充滿飽和KCl溶液的瓊脂）：

①使整個裝置構(gòu)成閉合回路，避免兩溶液直接接觸；

②平衡電荷。

3.師：電池探索者展示伏打、法拉第和丹尼爾、愛迪生，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？

小結(jié)：原電池是以氧化—還原反應(yīng)為依據(jù)，使氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分別在兩個不同區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，再以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來，從而獲得穩(wěn)定持續(xù)的電流。